用于制造包括至少一个注射成型的加热轨道的塑料车辆零件的方法与流程

本发明涉及包括任何类型的需要除冰功能的系统(尤其是传感器)的车辆塑料零件。本发明更具体地涉及对用作雷达罩的这样的车身零件的除冰。

背景技术：

“雷达罩”指对于无线电波通透(transparente)的零件。

目前，众多机动车辆零件包括布置在车身零件后方的设备，例如像倒车雷达的距离传感器。根据气候状况，可能会在这些车辆零件上形成冰层，这会造成发出必须穿过所述零件的波的设备不良运作。因此必要的是，设置对零件的被这些波穿过的区域除冰，以确保布置在这些零件后方的各个设备(例如传感器)的良好运作。

对于该除冰所考虑的一个解决方案在于在布置在该或这些设备前方的车辆零件中集成能够对零件的被波穿过的其上形成冰层的该或该些部分除冰的加热设备。

该加热设备一般由铜电路构成。为了将该铜电路插入零件中，机器人臂将铜丝放入注射模具中。在将铜电路放入模具中之后，就将塑料材料(例如热塑性材料)注入模具中，以包覆模制铜电路并制造所述零件。

然而，这样的工艺包括多个缺陷。

首先，通过机器人臂放置铜丝时间长且复杂。实际上，机器人臂为了正确地放置铜丝必须实施许多运动以制造包括众多复杂曲折的电路。所形成的电路还必须满足某些条件，例如像借助于铜电路的各个加热轨道之间的平行和这些加热轨道之间的非常精确的间隔而同时对传感器发出的波是通透的。由于许多参数的变化，这难以重复再现。因此必须逐个地检验零件，这代表时间损失和高成本。

“加热轨道”指能够被加热并释放热能以局部地对其上形成冰层的零件除冰的轨道。

而且，在包覆模制铜电路之后，必须实施零件的再加工步骤，以布置铜电路与能量源的连接器。用于布置该连接器的该再加工步骤相对困难，这是因为必须能够通达包覆模制的铜电路。

因此，所实施的工艺时间长(布置铜丝、零件再加工)且复杂。生产速度相对低。这些零件的生产因此成本相对高(由零件再加工步骤所产生的成本之外，生产节奏也很低)。

现有技术还包括这样的机动车辆零件：这些零件包括基于热成型膜(filmthermoformé)制成的加热轨道。然而，该膜不能在整个零件上均匀地变形，例如如果该零件是弯曲的或具有非平坦的表面，尤其是对于具有局部厚度变化的表面，这会造成波通透性方面的问题。

技术实现要素：

本发明的目的尤其在于通过提供一种比现有技术更快且更不复杂的用于制造上述类型的零件的方法来解决这些缺陷。

为此，本发明的主题在于一种用于制造塑料车辆零件的方法，该车辆零件包括至少一个加热轨道，该加热轨道能够对该零件的至少一个部分除冰，该制造方法包括通过注射金属合金来制造该加热轨道的步骤。

由此，通过注射制造加热轨道能够摆脱通过机器人臂布置铜丝的复杂步骤。注射金属合金能以可重复的方式更快地获得一个或多个加热轨道，其满足对发出波的元件(例如传感器)所发出的波的通透性方面所要求的条件。而且通过由注射来制造加热轨道，还更容易满足加热轨道在弯曲或具有局部厚度变化的零件上的平行。对于各个加热轨道之间的距离也是同样的。而且，通过在易于通达的区域中注射金属合金，能够使得加热轨道与能量源的连接更加便利。最后，通过注射制造该或该些加热轨道在所述加热轨道的形状选择上提供大的自由度，例如根据配备有这样的轨道的零件的几何形状来选择。

根据本发明的方法还可包括一个或多个以下特征：

-该方法借助于包括多个空腔的模具来实现，并包括以下步骤：

-将塑料材料注入模具的第一空腔中以获得包括至少一个空腔的支撑件；和

-将金属合金注入支撑件的空腔中以获得包括加热轨道的插件，该插件用于制造所述零件；

-金属合金的熔点低于支撑件的塑料材料的熔点；

-所述方法还包括通过围绕包括加热轨道的插件注射塑料材料来制造零件的步骤；

-围绕包括加热轨道的插件注射的塑料材料与插件的塑料材料相同；

-围绕包括加热轨道的插件注射的塑料材料与插件的塑料材料化学兼容；

-所述方法是包覆模制或双重注射方法；

-支撑件的塑料材料和围绕包括加热轨道的插件注射的塑料材料从聚碳酸酯、聚丙烯和/或聚甲基丙烯酸甲酯(polymétacrylatedeméthyle)中选择；

-金属合金包括锡和银；

-加热轨道的厚度和宽度小于或等于0.5mm；

-在围绕包括加热轨道的插件注射塑料材料的步骤之前，将加热轨道与能量源连接的连接器放入模具中；和

-在注射金属合金期间，加热模具。

本发明还涉及一种车辆零件，该车辆零件能够通过根据本发明的制造方法制成。

有利地，该车辆零件是雷达罩。

本发明还涉及根据本发明车辆零件与车辆用雷达的组合。

附图说明

现在将基于附图说明作为非限制性例子给出的本发明的实施方式，在附图中：

-图1示出根据本发明的第一实施方式的车辆零件的截面；

-图2示出根据本发明的第二实施方式的车辆零件的截面；

-图3示出包括用于注射金属合金的空腔的根据本发明的支撑件的截面，该支撑件旨在形成所述车辆零件的一部分；

-图4示出包括图3的支撑件和加热轨道的插件的截面，该插件旨在形成所述车辆零件。

具体实施方式

图1和2局部地示出车辆零件2，该车辆在该例子中是机动车辆。该车辆零件可例如是由例如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(polymétacrylatedeméthyle)或聚丙烯的塑料材料制成的车身零件。如图1所示，该零件2可包括可见表面4。在零件2是车身零件的情况下，该可见表面可以是自车辆外部可见的表面。零件2还可包括例如不同的支撑件6或挡护元件(装载有电子元件的塑料元件，未示出，élémentsplastroniques)的功能性部件。在图2示出的例子中，零件2不包括可见部分，因此是从车辆外部不可见的零件。

零件2位于车辆的这样的区域中：可能会在该区域上形成冰层。然而，零件2的一个或多个部分被波(例如布置在零件2附近的传感器的波)穿过。在该情况下零件类似于雷达罩。

为了避免由于该冰层而妨碍波通过，零件2包括多个加热轨道8。借助于对零件2的局部加热，这些加热轨道8能够对零件的其上形成冰层的被波穿过的该或该些部分除冰。这些加热轨道由导热性令人满意从而能够升温的材料制成。该材料还必须是热阻抗不可忽略以能够使得热量在构成零件2的聚合物材料中良好地扩散的材料。由此，有意义的是，使用组合有至少一种导热元素和至少一种热阻元素的金属合金。为此，一种可用的合金是包括锡(热阻元素)和银(导热元素)的合金。可用的合金的例子有sn95.5/ag3.8/cu0.7或sn100nige合金。这些合金在市场上有销售。这些合金的导热性包括在66至418w/(m.k)的范围内(锡和银各自的导热性)，该导热性高于钢(热阻抗非常高)，但低于铜(非常导热)。对于填充有导热填料的聚合物，如果该聚合物还必须是在模制工艺中可被注射的(填充过的聚合物是不可注射的)，它们导热性水平是不可预见的。

在所用合金的性质之外，加热轨道8还必须具有一定的形状并满足一定的布置，以便能够对于波是通透的。加热轨道8的宽度和厚度小于或等于0.5mm。而且，加热轨道相互平行。

如图1所示，可从零件的一个表面通达最低的加热轨道8。这能够通过连接器将加热轨道8连接到能量源。

在零件2的制造工艺期间，加热轨道8被注射，以便满足上述各个特征，这是通过可靠且容易反复实现的方法来实施的。

零件2通过包覆模制或双重注射模制方法来制造。该方法使用包括多个空腔和两个注射螺杆的模具。由此能够在包括可动(平移或转动)部分的模具中注射零件2的一部分。可使用现有技术已知的注射模具。在图1所示的实施方式中，如下所述，能够使用包括多于两个的注射螺杆的模具。

该方法的第一步骤在于制造图3所示的插件10。为此，该模具闭合后，通过第一注射螺杆将例如从上述材料(聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯)中选择的塑料材料注入模具的第一空腔中(例如在模具的凹模中实施)。该空腔限定第一模制室，并具有能够获得支撑件10的形状，该支撑件10包括这样的空腔12：随后在这些空腔12中将注射金属合金。这些空腔12的尺寸和布置能够满足未来的加热轨道对于波通透的条件(厚度、宽度、平行)。

然后，在模具打开后，模具的可动部分(通过平移或转动)改变位置，以便从模具的互补形状中释放支撑件10、更具体地空腔12，从而能够将可形成加热轨道8的液体金属合金注入空腔12中。模具再次闭合以形成第二注射室，在该第二注射室中，通过第二注射螺杆将金属合金注入空腔12，以实现加热轨道8。所用合金(例如上述例子)的熔点低于支撑件10的塑料材料的熔点，以免使得该塑料材料变形(上述合金的熔点在220至230摄氏度的范围内)。所选择的合金因此具有相对低的熔点，因此具有相对低的注射温度。而且，该合金(在除冰时)可被加热而没有损害支撑件10的风险。还可以在注射金属合金的步骤期间使用加热的模具。实际上，加热轨道8相对于其长度是薄的。在注射线路的整个长度上对模具的加热(对于上述合金，约为150至180℃)能够通过延缓所注射的材料的冷却从而确保在空腔12的整个长度上良好地注射金属合金(具有变温技术的模具或通过外部装置来加热模具)。金属合金的注射也可自多个注射点来实现。

在注射金属合金的步骤之后，可获得包括支撑件10和加热轨道8的插件16，该插件在图4中示出。模具再次打开以便插件转移到第三注射室中。则围绕插件16将塑料材料注入该注射室中以实现零件2。第三注射室例如能够实现像支撑件6那样的前述功能性元件。出于化学亲和性的原因，用于实现零件2围绕插件16的部分的塑料材料可以与用于实现支撑件10的塑料材料相同，但也可根据例如零件的可见表面的技术要求而变化。默认情况下，能够通过使用与插件16的塑料材料化学兼容的材料来实现零件2的围绕插件16的部分。其注射可通过使用注射构成支撑件10的塑料材料的注射螺杆来实现。

在该注射步骤之前，可将连接加热轨道8与能够加热这些加热轨道的能量源的连接器布置在第三注射室中，以便零件2在出模时已经包括该连接器，这避免零件的再加工步骤。优选地是，零件2包括从零件2的车辆使用者不可见的部分可通达的连接器。该连接器可例如连接到贯穿插件16的加热轨道8(图3中在空腔12中实现的位置最低的轨道)，该轨道在与连接器接合部处不覆盖有插件的塑料材料。

在图1的例子中(其中零件2包括可见部分)，还可实施作为对前述步骤补充的注射塑料材料的步骤，该步骤能够实现零件2的可见表面。在该情况下，可设置第三注射螺杆。在相反的情况下(没有可见表面)，可简单地实现加热轨道8的保护表面(该表面在实现零件2的围绕插件16的部分的步骤期间通过使用相同的塑料材料实现)。

本发明不限于所说明的实施方式，其它实施方式对于本领域技术人员会是明显的。例如可以使用不同于上述金属合金但满足上述标准的金属合金。

术语列表

2：车辆零件

4：可见部分

6：支撑件

8：加热轨道

10：支撑件

12：支撑件的空腔

16：插件